RK3568 Android/Linux 系统动态更换 U-Boot/Kernel Logo

在Android/Linux开发中，开机 Logo 是设备品牌的标志，经常需要根据不同的客户或应用场景进行定制。对于 RK3568 平台，开机 Logo 通常是打包在固件的 img 文件中，这意味着每次更换 Logo 都需要重新编译并烧录整个固件，这无疑增加了开发的复杂性和浪费时间。本文将介绍一种在 RK3568 Android/Linux 系统中动态更换 U-Boot 和 Kernel Logo 的方法。

参考:

RK3399开启开机logo流程
 Android存储分区与Rockchip平台的分区命名及U-Boot配置

需求背景

传统的方法要求我们在每次更换 Logo 时重新编译并烧录固件。这不仅耗时，还是耗时^^ , 所以我们来解决这个问题。

解决方案

目标是在设备已经运行的情况下，动态地更换开机 Logo。为此，我提出了以下方案：

新建一个分区(或者用已有分区)：在这个分区中存放 Logo 文件。当设备启动时，系统会首先尝试从这个分区加载 Logo。如果分区中没有 Logo 文件，系统会回退到默认的 Logo。
修改 U-Boot 源代码：在 U-Boot 的启动过程中，我们修改了 Logo 的加载逻辑。首先尝试从新建的分区加载 Logo，如果失败，则从默认的资源文件中加载。

实现细节

用已有分区存放logo

首先我们需要确定 Logo 文件的存放位置。由于 system 和 vendor 分区是只读的，而 data 分区在恢复出厂设置后会被清空，所以我决定新建一个分区来存放 Logo 文件(其实我之前就建好了你们搞的话可以用系统已有分区比如/cache,对应的是mmc 0:a)。

rk3568_r:/ $ df
Filesystem            1K-blocks   Used Available Use% Mounted on
tmpfs                   1001716    824   1000892   1% /dev
tmpfs                   1001716     12   1001704   1% /mnt
/dev/block/mmcblk0p11     11760    144     11132   2% /metadata
/dev/block/dm-0          956964 954064         0 100% /
/dev/block/dm-5          692224     96    692128   1% /mnt/scratch
overlay                  692224     96    692128   1% /system
overlay                  692224     96    692128   1% /vendor
overlay                  692224     96    692128   1% /odm
overlay                  692224     96    692128   1% /product
overlay                  692224     96    692128   1% /system_ext
tmpfs                   1001716      0   1001716   0% /apex
tmpfs                   1001716    264   1001452   1% /linkerconfig
/dev/block/mmcblk0p10    364504    916    351792   1% /cache
/dev/block/mmcblk0p12      3952    364      3468  10% /mnt/private
/dev/block/dm-6        25528320  43916  25353332   1% /data
tmpfs                   1001716      0   1001716   0% /data_mirror
/dev/fuse              25528320  43916  25353332   1% /storage/emulated

在Rockchip平台上，分区的命名和配置通常是由设备树（DTB/DTBO）定义的。例如，mmc 0:c中的0代表第0个存储设备，而c是一个十六进制数，代表12，所以它对应于第12个分区。

OK 选好分区之后,我们在分区底下新建一个文件夹比如custom_logo,放入logo.bmp 和logo_kernel.bmp。

rk3568_r:/mnt/private/custom_logo $ ls
logo.bmp  logo_kernel.bmp
rk3568_r:/mnt/private/custom_logo $

如果你们非要用自定义分区的方法可以在CSDN搜找到，这里不再赘述。

修改 U-Boot 源代码

U-Boot 中加载 Logo 的代码位于 /u-boot/drivers/video/drm/rockchip_display.c 中的 load_bmp_logo 方法。我们的策略是先尝试从新建的分区加载 Logo，如果失败，则从默认的资源文件中加载。对了我验证过Linux和Android 通用!! 只需要换分区就OK了。

以下是修改后的代码片段：

static int load_bmp_logo(struct logo_info *logo, const char *bmp_name)
{
    
    
#define BUFFER_SIZE 128
#ifdef CONFIG_ROCKCHIP_RESOURCE_IMAGE
	struct rockchip_logo_cache *logo_cache;
	struct bmp_header *header;
	void *dst = NULL, *pdst;
  char cmd[BUFFER_SIZE] = {
    
    "0"};
	int size, len;
	int ret = 0;
	int reserved = 0;

	if (!logo || !bmp_name)
		return -EINVAL;
	logo_cache = find_or_alloc_logo_cache(bmp_name);
	if (!logo_cache)
		return -ENOMEM;

	if (logo_cache->logo.mem) {
    
    
		memcpy(logo, &logo_cache->logo, sizeof(*logo));
		return 0;
	}

	header = malloc(RK_BLK_SIZE);
	if (!header)
		return -ENOMEM;

	/*len = rockchip_read_resource_file(header, bmp_name, 0, RK_BLK_SIZE);
	if (len != RK_BLK_SIZE) {
		ret = -EINVAL;
		goto free_header;
	}*/
 
	//---add start
  sprintf(cmd, "ext4load mmc 0:c 0x%p custom_logo/%s %x", header,bmp_name, RK_BLK_SIZE);
  printf("load_bmp_logo 尝试从MMC加载 %s...\n", bmp_name);
  if(run_command(cmd, 0)){
    
    
      len = rockchip_read_resource_file(header, bmp_name, 0, RK_BLK_SIZE);
      if (len != RK_BLK_SIZE) {
    
    
          printf("load_bmp_logo 从资源文件加载 %s 失败\n", bmp_name);
          ret = -EINVAL;
          goto free_header;
      }
   } 
 //---add end

	logo->bpp = get_unaligned_le16(&header->bit_count);
	logo->width = get_unaligned_le32(&header->width);
	logo->height = get_unaligned_le32(&header->height);
	reserved = get_unaligned_le32(&header->reserved);
	if (logo->height < 0)
	    logo->height = -logo->height;
	size = get_unaligned_le32(&header->file_size);
	if (!can_direct_logo(logo->bpp)) {
    
    
		if (size > MEMORY_POOL_SIZE) {
    
    
			printf("failed to use boot buf as temp bmp buffer\n");
			ret = -ENOMEM;
			goto free_header;
		}
		pdst = get_display_buffer(size);

	} else {
    
    
		pdst = get_display_buffer(size);
		dst = pdst;
	}

	/*len = rockchip_read_resource_file(pdst, bmp_name, 0, size);
	if (len != size) {
		printf("failed to load bmp %s\n", bmp_name);
		ret = -ENOENT;
		goto free_header;
	}*/
	//---add start
   memset(cmd, 0, BUFFER_SIZE);
   sprintf(cmd, "ext4load mmc 0:c 0x%p custom_logo/%s %x", pdst, bmp_name, size);
   if(run_command(cmd, 0)){
    
    
       len = rockchip_read_resource_file(pdst, bmp_name, 0, size);
       if (len != size) {
    
    
           printf("load_bmp_logo 加载bmp %s 失败\n", bmp_name);
           printf("failed to load bmp %s\n", bmp_name);
           ret = -ENOENT;
           goto free_header;
       }
    }
	//---add end
	if (!can_direct_logo(logo->bpp)) {
    
    
		int dst_size;
		/*
		 * TODO: force use 16bpp if bpp less than 16;
		 */
		logo->bpp = (logo->bpp <= 16) ? 16 : logo->bpp;
		dst_size = logo->width * logo->height * logo->bpp >> 3;

		dst = get_display_buffer(dst_size);
		if (!dst) {
    
    
			ret = -ENOMEM;
			goto free_header;
		}
		if (bmpdecoder(pdst, dst, logo->bpp)) {
    
    
			printf("failed to decode bmp %s\n", bmp_name);
			ret = -EINVAL;
			goto free_header;
		}
		flush_dcache_range((ulong)dst,
				   ALIGN((ulong)dst + dst_size,
					 CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE));

		logo->offset = 0;
		logo->ymirror = 0;
	} else {
    
    
		logo->offset = get_unaligned_le32(&header->data_offset);
		if (reserved == BMP_PROCESSED_FLAG)
			logo->ymirror = 0;
		else
			logo->ymirror = 1;
	}
	logo->mem = dst;

	memcpy(&logo_cache->logo, logo, sizeof(*logo));

free_header:

	free(header);

	return ret;
#else
	return -EINVAL;
#endif
}

调试

接入串口按ctrl+c 进入uboot命令行模式,输入ext4ls mmc 0:c /custom_logo就能看到我们push 进去的2个custom logo图片了 OK 准备工作就绪刷uboot.img即可。

=> ext4ls mmc 0:c /custom_logo
<DIR>       4096 .
<DIR>       4096 ..
          170326 logo.bmp
          170326 logo_kernel.bmp
----------下面3行只是调试显示而已 并没什么关系
=> rockchip_show_bmp logo_kernel.bmp      
load_bmp_logo 尝试从MMC加载 logo_kernel.bmp...
512 bytes read in 44 ms (10.7 KiB/s)
170326 bytes read in 48 ms (3.4 MiB/s)
VOP VP0 enable Smart0[654x258->654x258@633x411] fmt[2] addr[0x7dfa7000]
=> rockchip_show_bmp logo.bmp 
VOP VP0 enable Smart0[654x258->654x258@633x411] fmt[2] addr[0x7df2a000]
=>  rockchip_show_logo
VOP VP0 enable Smart0[654x258->654x258@633x411] fmt[2] addr[0x7df2a000]
=>

其他发现, 我看日志的时候发现load_kernel_bmp_logo函数根本没走? 然后看了注释才发现 , 好吧没什么卵关系继续。

/* Note: used only for rkfb kernel driver */
static int load_kernel_bmp_logo(struct logo_info *logo, const char *bmp_name)

验证

接入串口，看调试打印日志可以看到是先读取的logo.bmp 然后读取的logo_kernel.bmp ，对应的也就是uboot logo和kernel logo。搞定! 如果没有这2个custom logo文件也会走系统默认的。

## Baudrate 1500000 bps not supported
himport_r: can't insert "baudrate=1500000" into hash table
dwmmc@fe2b0000: 1, dwmmc@fe2c0000: 2, sdhci@fe310000: 0
Bootdev(atags): mmc 0
MMC0: HS200, 200Mhz
PartType: EFI
boot mode: recovery (misc)
FIT: No fdt blob
boot mode: None
Android 11.0, Build 2021.7, v2
Found DTB in boot part
DTB: rk-kernel.dtb
HASH(c): OK
ANDROID: fdt overlay OK
I2c0 speed: 100000Hz
vsel-gpios- not found! Error: -2
vdd_cpu init 900000 uV
PMIC:  RK8090 (on=0x40, off=0x00)
vdd_logic init 900000 uV
vdd_gpu init 900000 uV
vdd_npu init 900000 uV
io-domain: OK
Model: Rockchip RK3568 EVB3568 Board
load_bmp_logo 尝试从MMC加载 logo.bmp...
..............
Fdt Ramdisk skip relocation
## Booting Android Image at 0x0027f800 ...
Kernel load addr 0x00280000 size 32057 KiB
RAM disk load addr 0x0a200000 size 804 KiB
## Flattened Device Tree blob at 0x0a100000
   Booting using the fdt blob at 0x0a100000
   XIP Kernel Image from 0x00280000 to 0x00280000 ... OK
  'reserved-memory' linux,cma: addr=10000000 size=800000
  'reserved-memory' ramoops@110000: addr=110000 size=f0000
   Using Device Tree in place at 000000000a100000, end 000000000a1223a7
load_bmp_logo 尝试从MMC加载 logo_kernel.bmp...

在这里插入图片描述

疑问

有个疑问就是这么改完之后,kernel logo 如果是24位深的,logo 会倒过来 8位却不会?

然后根据我查资料得出 ,8-bit BMP 图像与 24-bit BMP 图像在存储结构上有所不同，特别是在颜色表和像素数据的处理上。这些差异可能影响到图像的渲染方式和是否需要进行垂直翻转。
因此，如果不进行特殊处理，BMP 图像在显示时会被倒置。

在代码中，有这样一段：

if (reserved == BMP_PROCESSED_FLAG)
    logo->ymirror = 0;
else
    logo->ymirror = 1;

这里的 ymirror 似乎是用来处理这个问题的。当 ymirror 设置为 1 时，图像会被垂直翻转，从而正常显示。而 BMP_PROCESSED_FLAG 似乎是一个标志，用来表示 BMP 图像是否已经经过处理（例如已经被翻转过）。

如果发现 24 位深的 BMP Logo 显示是倒置的，可能需要检查以下几点：

BMP 文件的存储方式：确保你的 BMP 文件是自下而上存储的。如果它已经是自上而下存储的，那么你不需要进行任何翻转。
BMP_PROCESSED_FLAG 的设置：确保这个标志正确地表示了 BMP 图像是否已经经过处理。
ymirror 的使用：确保在渲染图像时正确地使用了 ymirror 标志。

为了解决这个问题，可以考虑总是设置 ymirror 为 1（或根据实际情况进行设置），或者在创建 BMP 文件时，确保它是自上而下存储的(都用8位的)。

总结

通过我上述方法，我们成功地实现了在 RK3568 Android/Linux 系统中动态更换 U-Boot 和 Kernel Logo 的功能。这不仅简化了开发流程，还为设备固件提供了更大的灵活性。